[发明专利]PID控制方法和装置、计算机设备

说明书

本发明公开一种PID控制方法和装置、计算机设备。该PID控制方法包括：获取风力发电机组的目标控制变量的测量值；计算目标控制变量的测量值和对应目标控制变量的目标值之间的偏差；若偏差小于预设阈值，则调低目标控制变量的PID控制器的调节参数，并根据目标控制变量的PID控制器的输出值和对应修正系数的乘积对目标控制变量的关联执行机构进行PID控制，其中，修正系数大于1；调节参数包括：比例调节参数、积分调节参数和/或微分调节参数。采用本发明实施例的技术方案，能够在不需要进行PID参数的整定的前提下对风力发电机组的PID控制进行优化，精确地实现PID控制目的。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种PID控制方法和装置、计算机设备。

背景技术

PID控制是最常采用的控制方式。风力发电机组中两项最核心的控制是扭矩控制和桨距角控制均采用PID控制。考虑到被控对象模型的不同(比如叶片长度不一致、叶片气动性能不一致，顺桨速度不同)会影响PID参数的性能，因此需要对PID参数进行参数整定，即重新设置PID控制器中的调节参数。

目前针对PID参数的整定方法主要为人工整定，这需要工程人员凭借经验技巧通过凑试法来实现。

但是，对于风力发电机组而言，人工整定必须停机并且工程人员进入轮毂才能进行整定。一方面，停机会造成一定的发电量损失；另一方面，参数整定完毕后，需要对风电场的所有风机更新程序或参数，费时且费力；且当风力发电机的设备，例如叶片有更换后，需要重新重复上述过程。

发明内容

本发明实施例提供了一种PID控制方法和装置、计算机设备，能够在不需要进行PID参数的整定的前提下实现对风力发电机组的PID控制的优化，达到精确地实现PID控制目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种PID控制方法，用于风力发电机组，该PID控制方法包括：

获取风力发电机组的目标控制变量的测量值；

计算目标控制变量的测量值和对应目标控制变量的目标值之间的偏差；

若偏差小于预设阈值，则调低目标控制变量的PID控制器的调节参数，并根据目标控制变量的PID控制器的输出值和对应修正系数的乘积对目标控制变量的关联执行机构进行PID控制，其中，修正系数大于1；调节参数包括：比例调节参数、积分调节参数和/或微分调节参数。

在第一方面的一种可能的实施方式中，根据目标控制变量的PID控制器的输出值和对应修正系数的乘积对目标控制变量的关联执行机构进行PID控制的步骤，包括：将偏差输入目标控制变量的PID控制器，使PID控制器根据偏差输出相应的需求参数；计算需求参数和对应修正系数的乘积，得到修正后的需求参数；将修正后的需求参数发送至目标控制变量的关联执行机构，使关联执行机构根据修正后的需求参数执行相应动作。

在第一方面的一种可能的实施方式中，目标控制变量的PID控制器的输出值的对应修正系数由目标控制变量的PID控制器的历史输出值确定。

在第一方面的一种可能的实施方式中，修正系数的表达式为：

或者，

其中，α_n表示目标控制变量的PID控制器的输出值在第n个周期对应修正系数，V_m表示目标控制变量的PID控制器在第m个周期的输出值，V_n表示目标控制变量的PID控制器在第n个周期的输出值，V_i表示目标控制变量的PID控制器在第i个周期的输出值，m＜n，i＝1,2,..n。

在第一方面的一种可能的实施方式中，目标控制变量包括桨距角或者扭矩，关联执行机构为变桨电机，或者，目标控制变量包括扭矩，关联执行机构为变流器。